耐張線夾安裝工藝及握力標(biāo)準(zhǔn)值取值問(wèn)題分析

燕寶峰，白全新，陳 波，趙 雷，趙建坤

(內(nèi)蒙古電力科學(xué)研究院，呼和浩特 010020)

0 引 言

耐張線夾屬于電力金具，用于耐張桿塔上的導(dǎo)線、地線終端固定及桿塔拉線終端固定，按其結(jié)構(gòu)和工藝安裝方法主要分為壓縮型、螺栓型、楔型和預(yù)絞式耐張線夾[1]。

隨著電力金具制造業(yè)水平的不斷提高，壓縮型耐張線夾在輸變電工程中應(yīng)用越來(lái)越廣。液壓型耐張線夾壓接過(guò)程屬于隱蔽工程，GB 50233—2014《110 kV～750 kV架空輸電線路施工及驗(yàn)收規(guī)范》、GB 50173—2014《電氣裝置安裝工程 66 kV及以下架空電力線路施工及驗(yàn)收規(guī)范》均明確要求:“當(dāng)導(dǎo)線或架空地線采用液壓連接時(shí)，操作人員應(yīng)經(jīng)過(guò)培訓(xùn)并考試合格。連接完成并自檢合格后，應(yīng)在壓接管上打上操作人員的鋼印。架線施工前，應(yīng)對(duì)導(dǎo)地線及配套耐張線夾進(jìn)行連接后的握著強(qiáng)度試驗(yàn)，合格后允許架線施工”。工程中液壓機(jī)及模具往往吊到桿塔橫擔(dān)處進(jìn)行作業(yè)安裝，受操作人員技能水平和高空作業(yè)環(huán)境等因素影響，即使抽樣檢測(cè)握著強(qiáng)度試驗(yàn)合格，也不能保證耐張線夾整體安裝質(zhì)量。

相比液壓型耐張線夾，螺栓型、楔型耐張線夾施工中更易上手操作，相關(guān)驗(yàn)收規(guī)程未對(duì)操作人員業(yè)務(wù)水平進(jìn)行統(tǒng)一要求，加上施工現(xiàn)場(chǎng)操作人員責(zé)任心不強(qiáng)、業(yè)務(wù)水平不高等因素，極易導(dǎo)致螺栓型、楔型耐張線夾錯(cuò)誤安裝，存在金具變形、導(dǎo)線滑移脫落掉地隱患。

1 壓縮型耐張線夾壓接工藝

壓縮型耐張線夾由鋁(鋁合金)管與鋼錨組成，鋼錨用來(lái)接續(xù)和錨固導(dǎo)線的鋼芯，鋁(鋁合金)管用來(lái)接續(xù)導(dǎo)線的鋁(鋁合金)線部分，以壓力使鋼錨及鋁(鋁合金)管金屬產(chǎn)生塑性變形，從而使線夾與導(dǎo)線結(jié)合為一整體[2]。

液壓型耐張線夾壓接質(zhì)量的控制，主要通過(guò)規(guī)范壓接工藝，壓接后檢測(cè)外觀質(zhì)量、測(cè)量對(duì)邊距、抽樣檢測(cè)握著強(qiáng)度試驗(yàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。上述檢測(cè)方式對(duì)于宏觀缺陷可進(jìn)行有效控制，但對(duì)鋼錨內(nèi)部壓接質(zhì)量尤其是在壓接位置偏差等隱蔽性缺陷難以檢測(cè)。目前X射線無(wú)損檢測(cè)是檢查耐張線夾內(nèi)部壓接質(zhì)量有無(wú)缺陷的重要技術(shù)手段，檢測(cè)部分一般為金具整體壓接位置，包括鋼錨與鋁管壓接部位、錨管與芯線壓接部位、鋁管與鋁線壓接部位。圖1為壓縮型耐張線夾壓接質(zhì)量X射線檢測(cè)部位，圖2～4為壓縮型耐張線夾壓接質(zhì)量X射線檢測(cè)典型缺陷。

圖1 液壓型耐張線夾典型結(jié)構(gòu)及X射線檢測(cè)部位

圖2 錨管和芯線漏壓

2 螺栓型耐張線夾安裝工藝

螺栓型耐張線夾是利用U形螺絲的垂直壓力，引起壓塊與線夾的線槽對(duì)導(dǎo)線產(chǎn)生的摩擦力來(lái)固定導(dǎo)線[3]。正確安裝時(shí)，螺栓型耐張線夾的受力側(cè)(即檔距側(cè))沒(méi)有U形螺絲固定，所有的U形螺絲均裝在跳線側(cè)。錯(cuò)誤安裝后，U形螺絲的垂直壓力加上導(dǎo)線風(fēng)振產(chǎn)生的力，將鋁包帶、導(dǎo)線磨損，存在導(dǎo)線掉線隱患。圖5為某35 kV變電站螺栓式耐張線夾錯(cuò)誤安裝圖，圖6為螺栓型耐張線夾正確安裝與錯(cuò)誤安裝示意圖。

圖3 錨管變形、鋁管與鋼錨壓接不良

圖4 錨管壓接后存在毛刺/飛邊現(xiàn)象

圖5 螺栓式耐張線夾現(xiàn)場(chǎng)錯(cuò)誤安裝圖

圖6 螺栓型耐張線夾正確安裝與錯(cuò)誤安裝示意圖

運(yùn)行中紫外電暈檢測(cè)可檢測(cè)出線夾錯(cuò)誤安裝導(dǎo)線磨損斷裂后尖端電暈放電缺陷。螺栓型耐張線夾錯(cuò)誤安裝將磨損導(dǎo)線，直至導(dǎo)線外層鋁絞線發(fā)生不同程度的斷裂，斷裂的單股鋁絞線裂口處的尖端引發(fā)電暈現(xiàn)象。圖7為110 kV螺栓型耐張線夾紫外電暈檢測(cè)。

圖7 110 kV螺栓型耐張線夾紫外電暈檢測(cè)

3 楔形耐張線夾安裝工藝

楔型耐張線夾利用楔型結(jié)構(gòu)將導(dǎo)線、地線鎖緊在線夾內(nèi)，廣泛應(yīng)用于輸電線路導(dǎo)線、地線連接金具、桿塔拉線金具。

定型的楔型耐張線夾和UT形耐張線夾均為單楔結(jié)構(gòu)，因此在安裝時(shí)應(yīng)注意楔子受力方向，錯(cuò)誤安裝會(huì)使鋼絞線在線夾出口處受到極大的彎曲應(yīng)力，導(dǎo)致鋼絞線破斷和線夾的機(jī)械強(qiáng)度降低。圖8為楔型耐張線夾錯(cuò)誤安裝后線夾受力損壞圖，圖9為楔型耐張線夾正確安裝與錯(cuò)誤安裝示意圖。

圖8 楔型耐張線夾錯(cuò)誤安裝圖

圖9 楔型耐張線夾正確安裝與錯(cuò)誤安裝示意圖

4 螺栓型、楔型耐張線夾握力試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)值取值

4.1 現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)要求

GB/T 2314—2008《電力金具通用技術(shù)條件》、GB 50233—2014《110 kV～750 kV架空輸電線路施工及驗(yàn)收規(guī)范》、GB 50173—2014《電氣裝置安裝工程 66 kV及以下架空電力線路施工及驗(yàn)收規(guī)范》相關(guān)非壓縮型耐張線夾握力試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)值[4-6]取值規(guī)定詳見(jiàn)表1。

4.2 現(xiàn)行電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)要求

DL/T 757—2009《耐張線夾》、DL/T 765.1—2001《架空配電線路金具技術(shù)條件》相關(guān)非壓縮型耐張線夾握力試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)值[7]取值規(guī)定詳見(jiàn)表2。

梳理表1得出，架空電力線路用非壓縮型耐張線夾握力值為≥90%導(dǎo)線、地線計(jì)算拉斷力。梳理表2得出，架空電力線路用非壓縮型耐張線夾握力值為≥90%導(dǎo)線、地線計(jì)算拉斷力，配電線路用非壓縮型耐張線夾握力值≥65%導(dǎo)線、地線計(jì)算拉斷力。10 kV配電線路用螺栓型、楔型耐張線夾按照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)要求，握力值≥90%導(dǎo)線、地線計(jì)算拉斷力，而按照現(xiàn)行電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)要求，握力值≥65%導(dǎo)線、地線計(jì)算拉斷力。顯然，握力值滿足電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)要求，但不一定滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)要求。

表1 現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求Table 1 Requirements of current national standards

表2 現(xiàn)行電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)要求Table 2 Relevant requirements of current power industry standards

10 kV配網(wǎng)線路握力標(biāo)準(zhǔn)值取值最低要求≥65%導(dǎo)線、地線計(jì)算拉斷力，能否滿足設(shè)計(jì)要求，以10 kV配網(wǎng)工程為例進(jìn)行討論[8-10]。相關(guān)配網(wǎng)線路參數(shù)如下，導(dǎo)線為JL/G1A-125/20，耐張絕緣子為U70B，螺栓型耐張線夾為NLL-2。導(dǎo)線最大允許使用張力以及年平均運(yùn)行張力，懸式絕緣子常年載荷、最大使用載荷，螺栓型耐張線夾握力強(qiáng)度見(jiàn)表3。整理、分析表3數(shù)據(jù)，得出10 kV配網(wǎng)工程螺栓型耐張線夾握力標(biāo)準(zhǔn)值取值為65%×RTS時(shí)，即可滿足設(shè)計(jì)要求。

表3 導(dǎo)線、絕緣子、金具握力機(jī)械強(qiáng)度Table 3 Mechanical strength of grip strength of conductor, insulator and fittings

絕緣子U70B聯(lián)數(shù)1機(jī)械強(qiáng)度安全系數(shù)K14.0機(jī)械強(qiáng)度安全系數(shù)K2.7常年荷載/kNTrK117.5最大使用荷載/kNTrK25.92螺栓型、楔型耐張線夾握力值/kN65%×RTS29.58

5 結(jié) 語(yǔ)

輸電線路耐張線夾的壓接、安裝質(zhì)量，關(guān)乎線路安全。施工中規(guī)范壓接以及安裝工藝，運(yùn)行中及時(shí)發(fā)現(xiàn)金具缺陷，是架空輸電線路安全運(yùn)行的重要保障。為提高輸變電工程耐張線夾壓接、安裝、握力抽檢質(zhì)量，運(yùn)行中及時(shí)發(fā)現(xiàn)金具各類(lèi)缺陷，建議如下：

1)螺栓型、楔型耐張線夾安裝前，操作人員應(yīng)進(jìn)行業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)，培訓(xùn)考試，確保施工質(zhì)量。

2)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，10 kV配電線路用非壓縮型耐張線夾握力標(biāo)準(zhǔn)值取值≥65%導(dǎo)、地線計(jì)算拉斷力，即可滿足工程設(shè)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)使用要求。

3)運(yùn)行中開(kāi)展紫外電暈檢測(cè)，可及時(shí)有效發(fā)現(xiàn)電力金具尖端電暈放電現(xiàn)象。

4)發(fā)揮X射線無(wú)損檢測(cè)優(yōu)勢(shì)，優(yōu)先開(kāi)展“三跨”等重要輸電線路耐張線夾安全狀態(tài)評(píng)價(jià)工作，保障輸電線路運(yùn)行安全。

5)液壓型耐張線夾壓接金具存在漏壓、欠壓等質(zhì)量缺陷時(shí)，應(yīng)根據(jù)檢測(cè)及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)采取開(kāi)斷重壓、補(bǔ)壓及預(yù)絞絲加強(qiáng)等方式進(jìn)行處理。當(dāng)壓接金具存在安裝偏差、漏壓比例較小等不影響線路正常運(yùn)行時(shí)，可不處理；但對(duì)于“三跨”、大高差、大檔距、重覆冰、舞動(dòng)區(qū)域等承載力要求較高的線路區(qū)段，宜進(jìn)行周期性診斷復(fù)檢工作。